• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.883-890
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• 2005

In this study, 2 pure hydrocarbon refrigerants of R1270 (Propylene) and R290 (Propane) and 3 binary mixtures composed of R1270, R29O and R152a were tested in a refrigerating bench tester with a scroll compressor in an attempt to substitute R502 used in most of the low temperature applications. The test bench provided 3\sim3.5$ kW capacity and water and water/glycol mixture were employed as the secondary heat transfer fluids. All tests were conducted under the same external conditions resulting in the average saturation temperatures of -28 and $45^{\circ}C$ in the evaporator and condenser, respectively. Test results showed that all refrigerants tested had $9.6\sim18.7\%$ higher capacity and $17.1\sim27.3\%$ higher COP than R502. The compressor discharge temperature of R1270 was similar to that of R502 while those of all other refrigerants were $23.7\sim27.9\%$ lower than that of R502. For all alternative refrigerants, the amount of charge was reduced up to $60\%$ as compared to R502. Overall, these alternative refrigerants offer better system performance and reliability than R502 and can be used as long term substitutes for R502 due to their excellent environmental properties.

• 설비공학논문집
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• 제18권4호
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• pp.312-319
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• 2006

In this study, performance of 2 pure hydrocarbons and 7 mixtures was measured in an attempt to substitute HCFC22 used in air-conditioners and heat pumps. The mixtures were composed of R1270 (propylene), R290 (propane), HFC152a, and RE170 (Dimethyl ether, DME). The pure and mixed refrigerants tested have GWPs of $3{\sim}58$ as compared to that of $CO_2$ and the mixtures are all near-azeotropic showing the gliding temperature difference (GTD) of less than $0.6^{\circ}C$. Thermodynamic cycle analysis was carried out to determine the optimum compositions and actual tests were performed in a laboratory heat pump test bench at the evaporation and condensation temperatures of 7.5 and $45.1^{\circ}C$ respectively. Test results show that the coefficient of performance (COP) of these mixtures is up to 5.7% higher than that of HCFC22. While propane showed 11.5% reduction in capacity, most of the fluids tested had the similar capacity to that of HCFC22. Compressor discharge temperatures were reduced by $11{\sim}17^{\circ}C$ with these fluids. There was no problem with mineral oil since the mixtures were mainly composed of hydrocarbons. The amount of charge was reduced up to 55% as compared to HCFC22. Overall, these fluids provide good performance with reasonable energy savings without any environmental problem and thus can be used as long term alternatives for. residential air-conditioning and heat pumping application.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.741-746
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• 2010

Three-dimensionally ordered macro-porous Sn-C composites were prepared by using polystyrene microsphere as a template. The Sn-C composites were composed of well-interconnected pore with circular shape and wall structure with wall thickness of a few tens of nano-meters. This porous three-dimensional structure is readily and uniformly accessible to the electrolyte, which facilitates lithium ion diffusion during charge-discharge reactions. The wall thickness of the composites was increased as the increase of Sn content of the composite. From EDS analysis, it is confirmed that the Sn was dispersed uniformly in Sn-C composites. The capacity was increased as the Sn content increased, which is due to Sn anode with high capacity. The Sn-C composites with high Sn content showed superior cyclic performances. Such enhancement is ascribed to the thick wall thickness and small pore size of the sample with high Sn content. The Sn-C composite with Sn 30 wt% showed relatively high capacity and stable cycle life, however, the stability of the 3-dimensional structure should be enhanced by further work.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제17권1호
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• pp.66-71
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• 2017

Purpose: Polymer capacitors are known to have very high reliability as compared with liquid electrolytic capacitors, but their capacity has been reported to decrease in charge and discharge at low temperature. The purpose of this study to clarify these characteristics. Methods: In order to clarify these characteristics, charging-discharging tests were carried out for 200 hours with three different capacities and at 5 different temperature from $5^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$. Results: As a result of the test, it was confirmed that the capacity of the polymer capacitor was decreased with higher capacity and lower temperature. Conclusion: Such a failure phenomenon was caused by the shrinkage and expansion characteristics of the polymer used therein, it is presumed that this failure phenomenon is due to the complex pore structure made by etching.

• 한국표면공학회지
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• 제51권1호
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• pp.47-53
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• 2018

Sn-based lithium-ion batteries have low cost and high theoretical specific capacity. However, one of major problem is the capacity fading caused by volume expansion during lithiation/delithiation. In this study, 3-dimensional foam structure of Cu-Sn alloy is prepared by co-electrodeposition including large free space to accommodate the volume expansion of Sn. The Cu-Sn foam structure exhibits highly porous and numerous small grains. The result of EDX mapping and XPS spectrum analysis confirm that Cu-Sn foam consists of $SnO_2$ with a small quantity of CuO. The Cu-Sn foam structure electrode shows high reversible redox peaks in cyclic voltammograms. The galvanostatic cell cycling performances show that Cu-Sn foam electrode has high specific capacity of 687 mAh/g at a current rate of 50 mA/g. Through SEM observation after the charge/discharge processes, the morphology of Cu-Sn foam structure is mostly maintained despite large volume expansion during the repeated lithiation/delithiation reactions.

• 전기화학회지
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• 제2권2호
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• pp.75-80
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• 1999

Li-ion 2차전지는 정극재료로 리튬전이금속산화물을, 부극재료로 탄소를 사용한다. 고용량 및 장수명을 지닌 Li-ion 2차 전지를 제작하기 위하여, 충전중에 탄소표면에 리튬 석출이 없이 전극 활물질의 이용율은 가능한 높아야 한다. 정극 및 부극 재료의 balance 및 적절한 충전 방식이 Li-ion 2차전지의 설계에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 $LiCoO_2/MPCF$전지의 성능에 미치는 정$\cdot$부극 중량비의 효과를 고찰하였다. 먼저 각 반전지의 충방전 특성을 평가하였다. 그리고 흑연화 MPCF를 부극으로, $LiCoO_2$를 정극으로 사용하여 원통형 Li-ion 2차전지를 제작하였다. 기준전극으로 리튬금속을 사용하여 $LiCoO_2/MPCF$전지에서 각 반전지의 전위를 측정하였다. 또한 중량비에 따른 $LiCoO_2/MPCF$ 전지의 충방전 수명 성능을 평가하였다. 시험 결과, $LiCoO_2$ 정극의 이용율은 중량비에 의존하지 않지만, MPCF부극 이용율은 중량비에 크게 의존하였다. 또한, $LiCoO_2/MPCF$전지의 최적 중량비는 $2.0\~2.2$인 것으로 판단되었다.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.145-149
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• 2007

본 논문은 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 니켈수소전지의 전극 소재로 사용되고 있는 수산화니켈의 단일 입자에 대해 전기화학적 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로전극을 수산화니켈 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전기화학적 평가를 수행하였다. Cyclic Voltammetry 실험 결과 수산화니켈의 산화 환원 반응과 산소 발생 반응(OER)이 명확하게 분리 되고 있음을 확인하였으며, 전위주사속도를 증가 시킬 경우 환원 전하량은 주사 속도에 의존하지 않고 거의 일정한 수치를 보여 주고 있으나, 산화 전하량은 환원 전하량 보다 크고 주사속도 구간에서 부반응인 산소발생이 증가하고 있음을 확인했다. 그리고 Calvanostat에 의한 정전류 충방전 실험의 결과 수산화니켈 단일 입자의 방전용량은 이론용량 289 mAh/g에 근접한 수치(약 250 mAh/g)를 보여 주었으며 또한 Potential Step에 의해 단일 입자내의 수소이온 확산계수($D_{app}=3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$)가 얻어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.574-581
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• 2022

리튬-황 전지의 기능성 중간층으로 그래핀과 Mo₂C/Mo₂N 나노입자로 구성된 나노섬유(Mo₂C/Mo₂N rGO NFs)를 사용하였다. Mo₂C/Mo₂N 나노입자는 섬유 구조 내 고르게 분산되어 리튬 폴리설파이드의 화학적 흡착을 위한 활성 사이트 역할을 함으로써 전해질로의 용출을 효과적으로 억제하였다. 또한 구조 내 매트릭스로 구성된 그래핀 나노시트는 충방전이 진행되는 동안 이온 및 전자의 빠른 이동을 보장할 뿐만 아니라 반응 시 산화/환원 반응을 원활하게 하여 높은 리튬 폴리설파이드의 재사용을 보장하였다. 그 결과 Mo₂C/Mo₂N rGO NFs로 코팅된 분리막을 기능성 중간층으로 사용, 순수 황 전극(황 함량 70 wt%, 황 로딩 2.1 mg cm^-2)으로 제작된 리튬-황 전지는 0.1 C에서 400회 충방전 후 476 mA h g^-1의 안정적인 방전 용량을 나타냈으며, 1.0 C의 높은 전류밀도에서도 574 mA h g^-1의 방전용량을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 나노구조체 합성 전략은 고성능 리튬-황 전지 용 기능성 중간층 및 다양한 에너지 저장 소재분야로의 확장이 가능하다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.121-129
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• 1997

아크 용해법으로 제작한 $ZrV_{0.1}Mn_{0.7}Ni_{1.2}$ 합금(bulk 합금) 잉고트는 $ZrV_{0.2}Mn_{0.98}Ni_{1.04}$의 조성식을 가지는 fcc 구조의 C15형 Laves상이 주류를 이루는 matrix와 $ZrV_{0.01}Mn_{0.13}Ni_{1.2}$의 조성으로 $Z_9Ni_{11}$의 금속간 화합물 구조를 가지는 2nd phase가 균일하게 분포된 2개의 상으로 구성되어 있었다. $ZrV_{0.1}Mn_{0.7}Ni_{1.2}$ 합금의 방전 특성에 이 두 가지 상들이 미치는 영향을 알아보기 위해서 matrix와 2'nd phase합금을 분리 제작하였고, 이들 전극에 대한 전기 화학적인 충방천 특성들을 조사하였다. 그 결과 방전용량은 2nd phase가 가장 낮은 $160mAh/g$, 그 다음으로 matrix가 200mAh/g으로 bulk의 250mAh/g보다 낮았다. Matrix조성의 합금은 bulk합금과 거의 유사한 활성화, 고율 방전율, 자기방전 특성을 가졌고, 또한 활성화 후에 충방전에 따른 용량감소의 경향이 현저히 관찰되었다. 그러나 2nd phase 조성의 합금은 이들과는 확연한 차이를 보였다. 즉 활성화되기 어렵지만 활성화된 후에 용량감소의 경향은 거의 없었고 또한 자기방전 특성도 우수하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.850-854
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• 2011

Nano-fibers of the $Li[Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}]O_2$ electrode were synthesized from a metal oxide precursor using the electrospun method. The XRD patterns of all prepared powders showed a hexagonal ${\alpha}$ - $NaFeO_2$ structure (space group: R-3 m, 166). Scanning electron microscopy showed that all the synthesized samples were comprised of nanofibers with a size of 100~800 nm. Among the samples tested, the calcined $Li[Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}]O_2$ nanowires in oxygen heating atmosphere showed a high charge and discharge capacity of 239.22 and 172.81 $mAhg^{-1}$ at the $1^{st}$ cycle, respectively. In addition, the charge transfer resistance was also improved significantly compared to the other samples.